前言

　　关于规格设计这一单元的作业结束了，纵观这一单元的作业，和之前的作业感觉明显不同，一方面是这是一次有参考的编码经历，不需要自己去理解指导书、或者设计计算流程，只需要严格按照规格实现每一个方法即可享受到程序跑起来的快感（在这里吹一波官方提供的接口，真好用）。当然也有一些遗憾，就是相对来说最容易全部拿到满分的一单元作业，竟然卡出了OO课程中第一个爆掉的强测点，实在是有些不应该。还是有些大意和过于高估自己对于规格的实现能力，所以下面就对这一单元出现的一些问题做一次总结。

梳理JML语言的理论基础、应用工具链

JML语言的理论基础

　　根据JML官网的说法：

　　Java建模语言（JML）是一种行为接口规范语言，可用于指定Java模块的行为。它结合了Eiffel的契约方法设计和Larch 系列接口规范语言的基于模型的规范方法，以及细化演算的一些元素。

　　结合这三周的编程经验，我对JML的理解是：

　　通过规定：

　　前置条件：描述输入参数必须满足的限制，如果不满足，将导致异常行为。

　　后置条件：描述输入参数满足前置条件的前提下，方法执行得到的“正确”结果。

　　副作用范围限定：描述在方法执行过程中可以被修改的域（实例域和静态域）。

　　不变式：表示变量在可见状态下的取值空间。

　　状态变化约束：表示变量在方法执行前后所能够变化的程度。

　　使得对方法的描述完全避免了自然语言的二义性，从而使得对方法的实现和验证都能更加高效的进行。

jml应用工具链

　　OpenJML ：可以进行规格的静态检查

　　JMLUnit ：自动生成测试样例测试规格的正确性，用于进行单元化测试。

部署JMLUnitNG

　　按照系里大佬的教程，我也部署了一个JMLUnitNG文件进行测试，以下是测试的方法和结果：

　　测试的方法如下：

　　测试结果如下：

　　可以看到检查除了除0的错误。

架构设计梳理

第一次作业

设计思路

　　这一次的作业主要的任务是设计一个path类和pathcontainer类。

　　由于path类需要体现的性质有一条path的节点顺序与所含的不重复节点数，所以在path类中：

　　　　private ArrayList<Integer> nodes = new ArrayList<Integer>();
　　　　private HashMap<Integer,Integer> hashnodes = new HashMap<Integer,Integer>();

　　这样做到了查询结点、节点数目的复杂度都为O（1）。

　　在pathcontianer中，主要的行为是对path进行查询，对path进行删减，考虑到对复杂度的要求，我设计的成员变量有：

　　　　private HashMap<Integer,Path> hashpList = new HashMap<Integer,Path>();
　　　　private HashMap<Path,Integer> hashpidList = new HashMap<Path, Integer>();
　　　　private HashMap<Integer,Integer> hashnodes = new HashMap<Integer,Integer>();

　　这样做到了从id查path，从path查id，查询总结点数等方法的复杂度都为O（1）。

　　并且把对上述变量的更新都放到了add、与remove方法中，将计算分散到了数目较少的线性指令中，用空间换取了时间。

基于度量来分析自己的程序结构

程序结构

　　程序结构没有太多值得说的地方，就是按照规格要求完成了所有方法。

度量分析

　　可以看出这个规格设计的是很好的，各项复杂度的数据都非常好看。equals和compareTo的基本复杂度稍微高一些，主要是由于这两个方法内需要调用其他方法访问path的各种变量。

第二次作业

设计思路

　　这次作业增加的需求是，能够做到对边的查询、查询两点间最短距离。针对这两个要求，我采取的方法是，完全继承上次的代码，增加两个成员变量：

　　　　//EDGES     start_node  neighbour_node  frequency
　　　　private  HashMap<Integer,HashMap<Integer,Integer>> hashedges = new HashMap<Integer,HashMap<Integer,Integer>>();
　　　　//NODE TO INDEX
　　　　private HashMap<Integer,Integer> nodetoindex = new HashMap<Integer,Integer>();
　　　　//SHORTEST DISTANCE MATRIX
　　　　private int[][] distancematrix = new int [260][260];、

　　这样的话就能对edge也做到O（1）的查询，同时将整个图的点投射到一个距离矩阵中，通过Floyd算法，计算两点间最短距离。同样，计算更新过程都在add、remove中完成。其余所有方法都为O（1）。